Đồ án Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập

óc làm cho công việc trở nên dễ dàng hơn, có thể hoàn thành nhiều công việc trong thời gian ngắn hơn. Do vậy, có thể cho rằng việc sử dụng công nghệ trong giảng dạy có thể mang lại hiệu quả tốt hơn cho hệ thống giảng dạy. Điều đó có thể đạt đƣợc theo những cách sau: Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 11 - Mở rộng các phƣơng thức học tập (quá dƣ thừa nguồn) - Bổ sung thêm các giải pháp hiện thực đối với việc học tập (tính cụ thể) - Tăng thêm phạm vi nhận thức của ngƣời học (tính trực tiếp) - Khuyến khích ngƣời học bằng cách làm cho việc học tập dễ dàng hơn, hấp dẫn hơn, và nhiều thách thức hơn. - Cho giảng viên nhiều cơ hội và thời gian để tiếp thu và cải thiện giảng dạy của mình. - Làm cho việc lƣu trữ kết quả học tập và đánh giá dễ dàng hơn. Nói chung việc giới thiệu các công nghệ mới trong giáo dục có thể cung cấp cho giáo dục nhiều hệ thống học tập hữu hiệu hơn. Bản thân công nghệ tạo nên những thông tin mới theo tốc độ hàm số mũ và chỉ có thông qua công nghệ mới có đƣợc một lƣợng lớn thông tin có sẵn để có thể khai thác và tiếp cận trong việc học tập. 1.3. Hoạt động luyện tập và đánh giá 1.3.1 Việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học viên Mục đích cơ bản của việc kiểm tra, đánh giá là xác định về chất lƣợng, khối lƣợng kiến thức, kỹ năng của học viên không chỉ để ghi nhận thực trạng mà còn để đề xuất những quyết định để mang lại hiệu quả tích cực cho học viên. Thông qua kiểm tra, giáo viên nhận xét và đánh giá đƣợc hoạt động học của học viên, từ đó tìm ra những giải pháp tích cực để nâng cao hiệu quả dạy và học. Mặt khác, thông qua kiểm tra, đánh giá, giáo viên cũng thấy đƣợc ƣu, nhƣợc điểm của chƣơng trình giảng dạ hay hệ thống bài tập. Đối với học viên, thông qua kiểm tra, học viên sẽ đƣợc rèn luyện các kỹ năng đã học, nhận ra những điểm còn thiếu sót và khắc phục. 1.4 Các công cụ ứng dụng trong dạy học 1.4.1 Công cụ soạn bài điện tử Các ứng dụng tin học giúp cho việc tạo nội dung học tập một cách dễ dàng. Các ứng dụng này có thể tƣơng tác với các laoị dữ liệu nhƣ multimedia, hình ảnh Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 12 bản trình chiếu, và đƣợc tạo ra dễ dàng. Với loại phần mềm này chúng ta thể nhập các học liệu đã có từ trƣớc nhƣ text, ảnh, âm thanh, các hoạt hình, và video chỉ bằng việc kéo thả. Điều đáng chú ý là nội dung sau khi soạn xong có thể đóng gói theo các định dạng nhƣ HTML, CD-ROM, hoặc các gói tuân theo chuẩn SCORM/AICC. 1.4.2 Công cụ mô phỏng Công cụ mô phỏng giúp mô hình hóa các đối tƣợng, hiện tƣợng trên thực tế theo một tập các công thức toán học. Các chƣơng trình máy tính có thể mô phỏng các điều kiện thời tiết, các phản ứng hoá học, thậm chí các quá trình sinh học, thậm chí cả môi trƣờng công nghệ thông tin có thể mô phỏng đƣợc. Gần với mô phỏng là hoạt hình, hoạt hình là sự mô phỏng một chuyển động bằng cách thể hiện một tập các ảnh. Có những công cụ hoàn hảo dùng cho việc mô phỏng trong môi trƣờng công nghệ thông tin nhƣ các máy ảo VPC, VMWare, Hệ thống mô phỏng thử nghiệm mạng nhƣ NS2, Với các công cụ nhƣ vậy, ngƣời dạy và học có thể thực nghiệm nhƣ thao tác trên hệ thống thực. Ngƣợc lại hoạt hình chỉ là ghi lại các sự kiện một cách thụ động, tức là ngƣời học chỉ xem đƣợc những hành động gì diễn ra mà không thể tƣơng tác với các hành động đó. Tóm lại, dùng công cụ mô phỏng ngƣời học có thể tƣơng tác với các hệ thống mà đem lại kết quả nhƣ thao tác trên hệ thống thực. 1.4.3 Công cụ tạo bài kiểm tra Các ứng dụng trợ giúp trong giảng dạy thƣờng có gắn các mô đun tạo các bản đánh giá quá trình tiếp thu và rèn luyện của sinh viên đồng thời phân phối các bài kiểm tra, các câu hỏi cho ngƣời học. Thƣờng thì sẽ có các tính năng nhƣ đánh giá và báo cáo sẽ đƣợc gộp vào cùng. Ngƣời học có thể sử dụng các bài kiểm tra này trong nhiều trƣờng hợp khác nhau: kiểm tra đầu vào, tự kiểm tra, các kì thi chính thức...Các ứng dụng cho phép ngƣời soạn câu hỏi chọn lựa nhiều loại câu hỏi khác nhau: trắc nghiệm, điền vào chỗ trống, kéo thả,... Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 13 Tổng kết chƣơng 1: Trong chƣơng này em đã tìm hiểu các kiến thức liên quan đến các hoạt động dạy và học. Xuất phát từ việc tìm hiểu các kiến thức trên, đồ án của em tập trung vào tìm hiểu và phân tích Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập. Trong chƣơng kế tiếp, đồ án tập trung vào hệ thống sinh bài tập và hƣớng dẫn giải. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 14 CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG SINH BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI 2.1. Đặt vấn đề Nhƣ đã nói ở trên, việc kiểm tra, đánh giá học viên hay rèn luyện kỹ năng đã học của học viên thƣờng thông qua công cụ bài tập. Do đó việc có một kho bài tập để học viên thƣờng xuyên rèn luyện và kiểm tra là việc rất cần thiết. Việc ra một bài tập phải căn cứ vào yêu cầu sƣ phạm đặt ra của đề bài, đó là nội dung kiến thức, đặc điểm thuật giải, hình thức đề bài Để có thể ra đề bằng máy tính, ngoài những yêu cầu trên, các bài tập phải đƣợc phân lớp rõ ràng. Tùy vào từng dạng bài tập mà ta có những các ra đề khác nhau. Đối với các bài toán của khoa công nghệ thông tin, các dạng bài tập không nhiều và thƣờng đƣợc phát biểu dựa trên một mô hình thực tế nào đó. Để giải quyết về vấn đề ra đề và hƣớng dẫn thuật toán cho các bài tập, em muốn tạo ra một hệ hƣớng dẫn học bao gồm chức năng ra đề và hƣớng dẫn thuật toán cho các bài tập đƣợc ra cho lớp bài toán về lý thuyết đồ thị. Ở đây em xin đề xuất một phƣơng pháp ra đề đó là “phƣơng pháp xây dựng mạng ngữ nghĩa phát biểu bài toán” mà ý tƣởng của nó là xây dựng một khung phát biểu bài toán tổng quát, sau đó ta gắn vào khung đó các bối cảnh và các đối tƣợng nào đó từ cơ sỏ tri thức thì cho ta một bài toán. Phƣơng pháp xây dựng mạng ngữ nghĩa phát biểu bài toán Qua phân tích ngữ nghĩa và cách phát biểu bài toán ta nhận thấy các bài toán trong khoa CNTT thƣờng gắn với một bối cảnh thực tế nào đó và cấu trúc phát biểu của các bài toán thƣờng giống nhau, chỉ khác về bối cảnh phát biểu và mối quan hệ giữa các đối tƣợng gắn với bối cảnh đó. Nghiên cứu chi tiết cách phát biểu trong các bài toán, ta có thể thấy đƣợc các quy luật chung để từ đó cho phép ta tạo ra một mạng ngữ nghĩa để phát sinh các bài toán. Với một mạng ngữ nghĩa sẽ cho ta một lớp bài toán thuộc dạng nào đó. Từ một mạng ngữ nghĩa, ta chỉ cần thay đổi các đối tƣợng là có thể phát sinh ra các bài toán khác nhau. Ví dụ nhƣ bài toán về mạng giao thông ta có một cách phát biểu chung, chỉ cần thay Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 15 các đối tƣợng gắn với bối cảnh là ô tô, xe máy hay máy bay là ta có các bài toán khác nhau. Đối với ngƣời học, việc một bài toán đƣợc phát biểu dƣới các bối cảnh khác nhau cũng rất quan trọng, chúng tạo ra cảm giác mới mẻ để ngƣời học có thể hƣng phấn khi làm bài. Để xây dựng đƣợc hệ hƣớng dẫn học, việc đầu tiên cần phải làm là phân dạng chi tiết các loại bài tập. Sự phân loại này giúp ta tìm hiểu đƣợc chi tiết cấu trúc cách phát biểu các dạng bài tập. Phân lớp bài toán đồ thị Lớp bài toán đồ thị là một lớp bài tập rất phong phú cả về dạng bài lẫn bối cảnh phát biểu vì rất nhiều bài toán thực tế cần giải quyết là bài toán về đồ thị, ví dụ nhƣ bài toán về quản lý mạng vận tải đƣờng bộ, đƣờng sắt, hàng không. Một bài toán đồ thị phát biểu trên mô hình toán học nhƣ sau : Cho một đồ thị G(V, E), trong đó V là tập các đỉnh, E là tập các cung. Hãy tìm một yếu tố nào đó của đồ thị. Ta có các dạng bài tập sau: - Tìm miền liên thông trên đồ thị - Tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị không trọng số - Tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị có trọng số - Tìm chu trình Euler - Tìm chu trình Hamilton - Tìm cây khung, cây khung ngắn nhất, dài nhất - Tìm đƣờng đi dài nhất trên đồ thị không có chu trình Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 16 Phân tích cách phát biểu bài toán đồ thị Xét phát biểu các bài toán cụ thể sau : Ví dụ 1: Một mạng giao thông giữa N thành phố đƣợc cho bởi bảng A : A[i, j] là chi phí đi trực tiếp từ thành phố I tới thành phố J. Hãy tìm một cách đi từ thành phố K tới thành phố L sao cho tổng chi phí là tối thiểu. Nhận xét: Bài toán này là bài toán tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị có trọng số. Đoạn thứ nhất là đoạn miêu tả bối cảnh bài toán là mạng giao thông với đối tƣợng là thành phố. Bối cảnh này cho ta một đồ thị với đỉnh là các thành phố với trọng số của cung là chi phí của đƣờng đi trực tiếp. Đoạn thứ 2 là yêu cầu của bài toán, tìm đƣờng đi ngắn nhất. Ví dụ 2: Một bảng hình chữ nhật gồm MxN ô vuông. Trên mỗi ô ghi một số nguyên dƣơng gọi là độ trung bình của ô. Từ một ô bất kỳ ta có thể di chuyển sang ô bên cạnh nếu giá trị của ô hiện tại lớn hơn ô bên cạnh. Hãy tìm một cách di chuyển từ một ô (i, j) cho trƣớc ra biên sao cho tổng giá trị các ô đi qua là bé nhất. Nhận xét: Đây cũng là bài toán tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị có trọng số. Đoạn thứ nhất và thứ 2 là đoạn miêu tả bối cảnh bài toán Đoạn thứ 3 là yêu cầu của bài toán. Nhƣ vậy cùng một dạng bài tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị có trọng số, ta có cách phát biểu khác nhau song chúng đều theo một khung: Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 17 Cho một đồ thị G(V, E), trong đó V là tập các đỉnh, E là tập các cung. Hãy tìm một yếu tố nào đó của đồ thị. Từ đó ta nhận thấy rằng một phát biểu bài toán đƣợc ghép liên tiếp từ 2 phần: phát biểu bối cảnh và phát biểu yêu cầu. Trong các bối cảnh trên, thay vì bối cảnh là mạng giao thông, ta có thể thay là mạng máy tính, mạng sân bay, một tập các hình chữ nhật trên mặ phẳng Việc thay thế này có một quy luật, đó là chỉ thay các đối tƣợng trong bối cảnh, còn quan hệ ngữ nghĩa trong bối cảnh là không thay đổi. Một nhận xét khác là cùng một bối cảnh cố định nhƣng ta có thể thay yêu cầu trên bằng một yêu cầu khác thì ta sẽ có một bài tập khác. Các thuộc tính trong phát biểu một bài toán Sau khi phân tích các phát biểu, ta nhận thấy rằng trong các phát biểu có một số đặc tính đặc trƣng cho mỗi dạng bài tập. Các thuộc tính này thƣờng là các yếu tố của đồ thị nếu ta quy bài toán về mô hình đồ thị. Ta xét 2 bài toán sau : Bài toán 1: Một mạng máy tính giữa N máy đƣợc cho bởi bảng A : A[i, j]=1 nếu có đƣờng liên lạc trực tiếp giữa 2 máy I và máy J, ngƣợc lại A[i, j]=0. Hãy tìm một cách liên lạc từ máy K tới máy L sao cho số máy trên đƣờng liên lạc là nhỏ nhất. Bài toán 2: Một mạng giao thông giữa N thành phố đƣợc cho bởi bảng A : A[i, j]=1 nếu có đƣờng đi trực tiếp giữa 2 thành phố I và thành phố J, ngƣợc lại A[i, j]=0. Hãy tìm một cách đi từ thành phố K tới thành phố L sao cho số thành phố trên đƣờng đi là nhỏ nhất. Theo cách nhìn bài toán trong phát biểu lý thuyết đồ thị ta nhận thấy rằng: Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 18 - Về dạng bài tập, hai bài toán trên cùng một dạng bài là tìm đƣờng đi ngắn nhất trên đồ thị không trọng số. - Hai bài toán trên sử dụng một khung phát biểu nhƣng đƣợc phát biểu ở bối cảnh khác nhau và sử dụng các yếu tố khác nhau tƣơng ứng với từng bối cảnh. Các yếu tố đó là: Tên thuộc tính Bài toán 1 Bài toán 2 Tên bối cảnh Mạng máy tính Mạng giao thông Đỉnh Máy tính Thành phố Tính liên thông Liên lạc Đi Cung Đƣờng liên lạc trực tiếp Đƣờng đi trực tiếp Tập yếu tố nhƣ trên ta gọi là bộ thuộc tính cho một bài toán cụ thể. Nhƣ vậy ta có khái niệm thuộc tính của một dạng bài tập: Thuộc tính là các yếu tố đặc trƣng cho các phát biểu một dạng hay một số dạng bài toán nào đó theo cách nhìn về một mô hình toán học nào đó và khi thay thế các giá trị của nó vào một khung phát biểu của một dạng bài tƣơng ứng với bộ thuộc tính đó ta có phát biểu của một bài toán. 2.2. Hệ thống sinh đề tự động Để có thể ra đề tự động theo cơ sở lý luận ở phần trƣớc, ta chia các bài toán thành các lớp sau, mỗi lớp bài toán sẽ có cùng mô hình phát biểu. - Các bài toán về mạng giao thông - Các bài toán trên bảng ô vuông - Các bài toán cặp ghép Đối với mỗi lớp bài toán ta sẽ biểu diễn bằng một mạng cơ sở tri thức riêng. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 19 Với tất cả các lớp bài toán ta có một cơ sở dữ liệu chung song các hàm phát biểu của mỗi lớp bài toán có thể khác nhau. Dữ liệu cơ bản của mạng tri thức Qua phân tích phát biểu của các bài toán đồ thị ta nhận thấy rằng chúng có các thuộc tính: đỉnh, cung, trọng số. Ngoài ra trong các phát biểu bài toán ở bối cảnh thực tế còn có thêm một số thuộc tính nhƣ : tên bối cảnh, tính chất liên thông trong bối cảnh đó. Ví dụ: Một mạng giao thông giữa N thành phố đƣợc cho bởi bảng A : A[i, j]=1 nếu có đƣờng đi trực tiếp giữa 2 thành phố I và thành phố J, ngƣợc lại A[i, j]=0. Hãy tìm một cách đi từ thành phố K tới thành phố L sao cho số thành phố trên đƣờng đi là nhỏ nhất. Trong ví dụ trên, tên bối cảnh chính là mạng giao thông, còn trong các bài toán liên quan tới máy tính ta có mạng máy tính, trong các bài toán liên quan tới truyền phát tín hiệu ta có mạng thông tin. Tính liên thông ở đây ta đề cập tới chính là đi, trong các bối cảnh khác có thể là bay, liên lạc, truyền tin Ngoài ra đối với bài toán trên bảng ta có thể thêm một thuộc tính nữa là đối tƣợng trên bảng, ví dụ con mã, con xe di chuyển trên bàn cờ. Bảng lƣu trữ các bộ thuộc tính Tên bối cảnh Đỉnh Cung Trọng số Liên thông Mạng giao thông Thành phố Đƣờng đi trực tiếp Chi phí Đi Mạng máy tính Máy tính Đƣờng liên lạc trực tiếp Độ tin cậy Liên lạc Mạng giao nhận Cảng Đƣờng đi trực tiếp Chi phí Đi Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 20 Các bộ giá trị này đƣợc lƣu trữ trong CSDL, ngoài các thuộc tính trên, ta sẽ có thêm một thuộc tính nữa để xác định bộ giá trị liên quan tới khung bài tập nào. Các bƣớc ra một bài toán Khi cần ra một đề bài nào đó, hệ thống hoạt động theo thuật toán sau: Bƣớc 1: Chọn dạng bài tập cần ra đề Bƣớc 2: Chọn phát biểu bối cảnh Bƣớc 3: Chọn yêu cầu theo dạng bài tập Bƣớc 4: Chọn bộ giá trị tƣơng ứng với khung bài tập vừa chọn Bƣớc 5: Ghép bộ giá trị vào khung bài tập 2.3. Hệ thống trợ giúp học tập Với một bài tập đã ra đề nhƣ trên, khi sinh đề ta đã biết bài toán thuộc lớp bài tập nào. Hệ hƣớng dẫn giải đƣợc xây dựng để sinh viên có thể xem các hƣớng dẫn thuật toán, các giải cho các dạng bài tập mà họ nhận đƣợc khi sinh đề. Với mỗi dạng bài tập, ta sẽ có một hƣớng dẫn giải riêng. Trong mỗi hƣớng dẫn là các bƣớc giải và các thuật toán đƣợc áp dụng để giải bài tập đó. Hƣớng dẫn là một file text đƣợc lƣu trữ và khi yêu cầu sẽ đƣợc mở ra để sinh viên đọc. Ngoài ra, hệ hƣớng dẫn học sẽ còn có chức năng demo riêng cho từng thuật toán đƣợc sử dụng giải bài tập. Tổng kết chƣơng 2: Trong chƣơng 2, em đã trình bày về phƣơng pháp xây dựng một bài toán, phân lớp các bài toán trong môn lý thuyết đồ thị và cách phát sinh bài toán tự động bằng cơ sở dữ liệu có sẵn. Đồng thời trong chƣơng này em cũng đã nêu ra cách hệ thống hƣớng dẫn và trợ giúp sinh viên trong việc giải các dạng bài toán. Chƣơng kế tiếp sẽ trình bày phân tích hệ thống và giao diện của chƣơng trình ứng dụng. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 21 CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG HỖ TRỢ SINH ĐỀ TỰ ĐỘNG Trong chƣơng 3 đồ án trình bày tổng quát về cách hoạt động của hệ thống, sau đó mô hình hóa hệ thống bằng các biểu đồ hoạt động, biểu đồ trƣờng hợp sử dụng và biểu đồ tƣơng tác. Cuối cùng là thiết kế giao diện cho chƣơng trình phần mềm thử nghiệm. Bài toán Khi cần thực hiện một công việc, ngƣời sử dụng khởi động chƣơng trình, điền tài khoản đăng nhập và mật khẩu vào form đăng nhập để đăng nhập hệ thống. Nếu ngƣời sử dụng là giáo viên, hệ thống sẽ có các chức năng tạo đề bài, tạo hƣớng dẫn giải. Để tạo một đề bài mới, hoặc xóa, sửa các đề bài, ngƣời dùng chọn trên menu chức năng “cập nhật”, hệ thống hiển thị giao diện để giáo viên tạo và thêm, xóa, sửa các thành phần tạo nên một đề bài, sau đó cập nhật vào csdl. Để tạo một hƣớng dẫn mới, ngƣời dùng chọn trên menu chức năng “cập nhật hƣớng dẫn giải”, hệ thống hiển thị giao diện để giáo viên tạo và thêm, xóa, sửa hƣớng dẫn mới vào cơ sở dữ liệu. Nếu ngƣời dùng là sinh viên, hệ thống sẽ có các chức năng “Lấy đề bài” và “Xem hƣớng dẫn giải”. Để lấy đề bài, sinh viên chọn trên menu chức năng “Lấy đề bài”, hệ thống hiển thị danh sách các loại bài tập để sinh viên chọn loại bài tập. Sau khi chọn xong, hệ thống sẽ hiển thị một bài tập thuộc dạng bài đã chọn trên cửa sổ chính của chƣơng trình. Để xem hƣớng dẫn giải, sinh viên chọn chức năng “hƣớng dẫn giải” và chọn trong danh sách hiện ra loại bài tập cần hƣớng dẫn. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 22 3.1. Phân tích thiết kế 3.1.1. Biểu đồ Use Case Biểu để Use Case Giáo viên Giáo viên Đăng nhập Tậo đậ bài Tậo hậậng dận «uses» «uses» «uses» Hình 1: Biểu đồ ca sử dụng giáo viên Stt Tên Use case Mô tả 1 Đăng nhập Giáo viên nhập thông tin tài khoản vào form đăng nhập để đăng nhập hệ thống 2 Tạo đề bài Vào giao diện tạo đề bài và tạo đề bài mới, sau đó thêm vào CSDL 3 Tạo hƣớng dẫn Vào giao diện tạo hƣớng dẫn và tạo hƣớng dẫn mới, sau đó thêm vào CSDL Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 23 User Đăng nhập Lậy đậ bài Xem hậậng dận «uses» «uses» «uses» Biểu để Use Case Sinh viên Hình 2:Biểu đồ ca sử dụng sinh viên Stt Tên Use case Mô tả 1 Đăng nhập Sinh viên nhập thông tin tài khoản vào form đăng nhập để đăng nhập hệ thống 2 Lấy đề bài Chọn chức năng lấy đề bài, chọn loại bài tập cần lấy và nhận bài. 3 Xem hƣớng dẫn Chọn chức năng hƣớng dẫn, chọn loại bài cần hƣớng dẫn và nhận hƣớng dẫn Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 24 3.1.2. Biểu đồ tiến trình của hệ thống Giáo viên Chƣơng trình Cơ sở dữ liệu Đăng nhập Tìm kiếm Kết quả tìm kiếm Kết quả đăng nhập Soạn bài Giao diện soạn bài Lƣu bài Lƣu Kết quả lƣu Kết quả lƣu bài Hình 3: Biểu đồ tiến trình “Soạn bài” Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 25 Giáo viên Chƣơng trình Cơ sở dữ liệu Đăng nhập Tìm kiếm Kết quả tìm kiếm Kết quả đăng nhập Tạo hƣớng dẫn Giao diện tạo hƣớng dẫn Lƣu hƣớng dẫn Lƣu Kết quả lƣu Kết quả lƣu hƣớng dẫn Hình 4: Biểu đồ tiến trình “tạo hƣớng dẫn” Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 26 Sinh Viên Chƣơng trình Đăng nhập trả kết quả đăng nhập Chọn bài Trả đề bài Cở sở dữ liệu Tìm kiếm trả kết quả tìm kiếm Tìm kiếm trả kết quả tìm kiếm Hình 5: Biểu đồ tiến trình “Nhận bài” Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 27 Sinh Viên Chậậng trình Cậ sậ dậ liậu Đăng nhập Tìm kiậm Trậ KQ tìm kiậm Trậ KQ đăng nhập Chận hậậng dận Tìm kiậm hậậng dận Trậ KQ tìm kiậm Trậ KQ hậậng dận Hình 6: Biểu đồ tiến trình “Xem hƣớng dẫn” Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 28 3.1.3. Biểu đồ hoạt động Đăng nhập hệ thống Lấy bài tập Xem hƣớng dẫn Chọn menu lấy bài tập Chọn loại bài tập Nhận bài tậpChọn menu xem hƣớng dẫn Chọn loại bài tập cần hƣớng dẫn Xem hƣớng dẫn Hình 7:Biểu đồ hoạt động của sinh viên Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 29 Đăng nhập Chọn tạo hƣớng dẫn chọn tạo đề bài Nhập đề bài Nhập hƣớng dẫn Hình 8:Biểu đồ hoạt động của giáo viên Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 30 3.1.4. Biểu đồ lớp +Đăng nhập() -user name -password -phân quyền Ngƣời dùng +Tạo đề bài() +Tạo hƣớng dẫn() Giáo viên +Lấy đề bài() +Xem hƣớng dẫn() Sinh viên +Thêm() +Xóa() +Sửa() -Loại bài -Nội dung Bài tập +Thêm() +Xóa() +Sửa() -Loại bài -Nội dung Bài hƣớng dẫn +Thêm() +Xóa() +Sửa() -Tên bối cảnh -Đỉnh -Trọng số -Liên thông -Các bài tập liên quan Bộ giá trị +Thêm() +Xóa() +Sửa() -ID -Loại bài liên quan -Nội dung Bối cảnh Hình 9: Một số lớp trong chƣơng trình Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 31 3.2. Giao diện Hình 10: Form đăng nhập Hình 11: Form chọn loại bài tập Hình 12: Form cập nhật loại bài tập Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 32 Hình 13: Form thêm loại bài tập Hình 14:Form xóa loại bài tập Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 33 Hình 15: Form sửa một loại bài tập Hình 16: Form cập nhật các bối cảnh Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 34 Hình 17: Form thêm một phát biểu bối cảnh Hình 18: Form xóa một phát biểu bối cảnh Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 35 Hình 19: Form cập nhật phát biểu yêu cầu Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 36 Hình 20: Form cập nhật bộ giá trị Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 37 Hình 21:Form chỉnh sửa hƣớng dẫn thuật toán Hình 22: Form xem và cập nhật các code demo Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 38 Hình 23: Form thêm một thuật toán Hình 24:Form chỉnh sửa code demo cho thuật toán Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 39 Hình 25: Form đặt đƣờng dẫn tới thƣ mục hƣớng dẫn Hình 26: Giao diện xem hƣớng dẫn thuật toán Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 40 3.3.Code của một số lớp chính trong chƣơng trình Chức năng chính của chƣơng trình là sinh đề tự động và hỗ trợ giải bài tập. Trong phần này em xin trình bày code của 4 lớp chính bao gồm: Lớp “Hehotrohoc” là lớp chứa hàm main của chƣơng trình Lớp “Chonbaitap” là lớp cung cấp giao diện và thực hiện chọn bài tập. Lớp “Noidunghuongdan” là lớp trình bày nội dung của hƣớng dẫn cho loại bài tập vừa đƣợc sinh ra. Lớp “Chondemo” cung cấp giao diện và trình bày cho ngƣời dùng thấy nội dung của Code Demo cho loại thuật toán vừa chọn. 3.3.1. Lớp Hehotrohoc package hehotrohoc; import java.awt.Color; import java.awt.FlowLayout; import java.awt.Font; import java.awt.Menu; import java.awt.MenuBar; import java.awt.MenuItem; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.awt.event.MouseEvent; import java.awt.event.MouseListener; import javax.swing.JFrame; import static javax.swing.JFrame.EXIT_ON_CLOSE; import javax.swing.JOptionPane; import javax.swing.JPanel; import javax.swing.JScrollPane; import javax.swing.JTextArea; public class Hehotrohoc extends JFrame implements MouseListener, ActionListener { Đồ án tốt nghiệp Hệ thống hỗ trợ học và giải bài tập Sinh viên: Đồng Xuân Nghĩa – Ngành Công nghệ Thông tin 41 MenuBar menubar = new MenuBar(); Menu debai = new Menu("Đề bài"); Menu huongdan = new Menu("Hƣớng dẫn giải"); Menu trogiup = new Menu("Trợ giúp"); MenuItem taomoi = new MenuItem("Tạo đề bài"); Menu mo = new Menu("Cập nhật"); MenuItem loaibt = new MenuItem("Các loại bài tập"); MenuItem bc = new MenuItem("Các bối cảnh"); MenuItem yc = new MenuItem("Các yêu cầu"); MenuItem bgt = new MenuItem("Các bộ giá trị"); MenuItem hdtt = new MenuItem("Hƣớng dẫn thuật toán"); MenuItem taohd = new MenuItem("Tạo và chỉnh sửa hƣớng dẫn thuật toán"); MenuItem codedemo = new MenuItem("Code Demo các thuật toán"); MenuItem cf = new MenuItem("Cài đặt đƣờng dẫn");